今天我们来白嫖的是Air780E模组LuatOS开发4G通信中HTTP网络协议的应用,实现模组和服务器之间数据的传输,详细介绍硬件环境、软件环境、功能验证等…
1、HTTP概述
1.1 简介
HTTP是HyperTextTransferProtocol(超文本传输协议)的缩写。HTTP是一个应用层协议,由请求和响应构成,是一个标准的客户端服务器模型。HTTP是一个无状态的协议。HTTP协议通常承载于TCP协议之上,有时也承载于TLS或SSL协议层之上,这个时候,就成了我们常说的HTTPS,所以HTTPS相关的指令只需要参考SSL部分配置连接,其他和http都是一样的。
HTTP协议的_主要应用场景_有:基于浏览器的网页获取与表单提交、文件上传与下载、移动应用、物联网设备的数据上报等。
1.2 请求报文
●method:请求方法,GET和POST是最常见的HTTP方法。
●URL:为请求对应的URL地址,它和报文头的Host属性组成完整的请求URL。
●Version:协议名称及版本号。
●Headerlines:HTTP的报文头,报文头包含若干个属性,格式为“属性名:属性值”,服务端据此获取客户端的信息。
●Entitybody:是报文体,它将一个页面表单中的组件值通过param1=value1&m2=value2的键值对形式编码成一个格式化串,它承载多个请求参数的数据。
●请求报文示例如下:
1.3 响应报文
●version:报文协议及版本。
●statuscode:状态码及状态描述。
●phrase:原因短语。
●Headerlines:响应报文头。
●Entitybody:响应报文体,即我们真正要的内容。
●响应报文示例如下:
注意:sp表示空格,crlf表示回车换行,报文头和报文体之间要有一行空格
1.4 HTTP请求方法
HTTP客户端发出请求,告知服务端需要执行不同类型的请求命令,这些命令被称为HTTP方法。
●GET:获取资源方法
●POST:传输实体数据方法
●HEAD:获取头部报文方法
●PUT:传输文件方法
●DELETE:删除指定资源方法
1.5 HTTP状态码
HTTP状态码由三个十进制数字组成,第一个十进制数字定义了状态码的类型。响应分为五类:
●信息响应(100–199),信息响应中,服务器收到请求,需要请求者继续执行操作;
●成功响应(200–299),信息响应成功,操作被成功接收并处理;
●重定向,需要进一步操作(300–399),信息需要被重新定向,需要进一步的操作以完成请求;
●客户端错误(400–499),客户端错误,请求包含语法错误或无法完成请求;
●服务器错误(500–599),服务器错误,服务器在处理请求的过程中发生了错误。
2演示功能概述
本文教你合宙4G模组使用LuatOS开发4G通信中http网络协议的应用,实现模组和服务器之间数据的传输!
本教程实现的功能定义是:
使用Air780E核心板下载Air780的LuatOS示例代码中http的例程进行验证,包含get请求,post请求,文件上传,文件下载等功能。
3、硬件环境
3.1 Air780E核心板
使用Air780E核心板。
此核心板的详细使用说明参考:Air780E产品手册中的<<开发板Core_Air780E使用说明VX.X.X.pdf>>,写这篇文章时最新版本的使用说明为:开发板Core_Air780E使用说明V1.0.5.pdf;核心板使用过程中遇到任何问题,可以直接参考这份使用说明pdf文档。
3.2 SIM卡
中国大陆环境下,可以上网的sim卡,一般来说,使用移动,电信,联通的物联网卡或者手机卡都行;
3.3 PC电脑
WINDOWS系统,其他暂无特别要求;
3.4 数据通信线
USB数据线,暂无特别要求;
4、软件环境
4.1 Luatools工具
要想烧录AT固件到4G模组中,需要用到合宙的强大的调试工具:Luatools;
详细使用说明参考:Luatools工具使用说明。
Luatools工具集具备以下几大核心功能:
一键获取最新固件:自动连接合宙服务器,轻松下载最新的合宙模组固件。
固件与脚本烧录:便捷地将固件及脚本文件烧录至目标模组中。
串口日志管理:实时查看模组通过串口输出的日志信息,并支持保存功能。
串口调试助手:提供简洁的串口调试界面,满足基本的串口通信测试需求。
Luatools下载之后,无需安装,解压到你的硬盘,点击Luatools_v3.exe运行,出现如下界面,就代表Luatools安装成功了.
4.2 准备需要烧录的代码
首先要说明一点:脚本代码,要和固件的bin文件一起烧录。
4.2.1 烧录的底层固件文件
底层core下载地址:LuatOS固件版本下载地址
Air780E的底层固件在Luatools解压后目录的LuatOS-SoC_V1112_EC618_FULL.soc
4.2.2 烧录的脚本代码
首先要下载Air780的LuatOS示例代码到一个合适的项目目录,示例代码网站:https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E
下载流程参考下图:
下载的文件解压,找到
LuatOS-Air780E-masterdemohttpmain.lua,如图:
4.3 烧录步骤
4.3.1 正确连接电脑和4G模组电路板
使用带有数据通信功能的数据线,不要使用仅有充电功能的数据线;
4.3.2 识别4G模组的boot引脚
在下载之前,要用模组的boot引脚触发下载,也就是说,要把4G模组的boot引脚拉到1.8v,或者直接把boot引脚和VDD_EXT引脚相连。我们要在按下BOOT按键时让模块开机,就可以进入下载模式了。
具体到Air780E开发板:
1、当我们模块没开机时,按着BOOT键然后长按PWR开机。
2、当我们模块开机时,按着BOOT键然后点按重启键即可。
4.3.3 识别电脑的正确端口
判断是否进入BOOT模式:模块上电,此时在电脑的设备管理器中,查看串口设备,会出现一个端口表示进入了boot下载模式,如下图所示:
当设备管理器出现了3个连续数字的com端口,并且每个数字都大于4,这时候,硬件连接上就绪状态,恭喜你,可以进行烧录了!
4.3.4 用LuatOS工具烧录
新建项目
首先,确保你的Luatools的版本,上大于3.0.6版本的。
在Luatools的左上角上有版本显示的,如图所示:
Luatools版本没问题的话,就点击LuaTOols右上角的“项目管理测试”按钮,如下图所示:
这时会弹出项目管理和烧录管理的对话框,如下图:
开始烧录
选择780E板子对应的底层core和刚改的main.lua脚本文件。下载到板子中。
点击下载后,我们需要进入boot模式才能正常下载。
5API说明
http客户端:
http.request(method,url,headers,body,opts,ca_file,client_ca,client_key,client_password)
参数
传入值类型 | 解释 |
---|---|
string |
请求方法,支持GET/POST等合法的HTTP方法 |
string |
url地址,支持http和https,支持域名,支持自定义端口 |
tabal |
请求头可选例如{[“Content-Type”]=“application/x-www-form-urlencoded”} |
string/zbuff |
body可选 |
table |
额外配置可选包含timeout:超时时间单位ms可选,默认10分钟,写0即永久等待dst:下载路径,可选adapter:选择使用网卡,可选debug:是否打开debug信息,可选,ipv6:是否为ipv6默认不是,可选callback:下载回调函数,参数content_len:总长度body_len:以下载长度userdata用户传参,可选userdata:回调自定义传参 |
string |
服务器ca证书数据,可选,一般不需要 |
string |
客户端ca证书数据,可选,一般不需要,双向https认证才需要 |
string |
客户端私钥加密数据,可选,一般不需要,双向https认证才需要 |
string |
客户端私钥口令数据,可选,一般不需要,双向https认证才需要 |
返回值
返回值类型 | 解释 |
---|---|
int |
code,服务器反馈的值>=100,最常见的是200.如果是底层错误,例如连接失败,返回值小于0 |
tabal |
headers当code>100时,代表服务器返回的头部数据 |
string/int |
body服务器响应的内容字符串,如果是下载模式,则返回文件大小 |
创建HTTP客户端
6、功能验证
6.1 GET请求
HTTPGET请求是一种用于从指定资源URI(统一资源标识符)请求数据的HTTP方法。它通常用于请求服务器发送资源(如HTML页面、图片等)给客户端,且请求信息包含在URL中。
下面根据demo演示HTTP的GET请求用法,示例代码如下(具体demo可以点此链接跳转)
示例如下:
对应log:
6.2 POST请求
HTTPPOST请求是一种HTTP方法,用于向指定的资源提交数据。与GET请求不同,POST请求的数据包含在请求体中,可以提交大量数据且数据不会显示在URL中,常用于提交表单数据或上传文件等操作。
下面根据demo演示HTTP的POST请求方法提交一个表单,示例代码如下(具体demo可以点此链接跳转)
示例:
对应log:
6.3 文件上传
HTTPPOST请求在文件上传场景中发挥着关键作用。用户通过POST请求可以将文件数据包含在请求体中发送给服务器,而不是像GET请求那样通过URL传递。这种方式允许上传大量数据,包括各种类型的文件,如图片、视频、文档等。服务器接收到请求后,会解析请求体中的文件数据,并存储到服务器上相应的位置。文件上传是HTTP应用中常见的功能。
下面根据demo演示HTTP文件上传的功能,示例代码如下(具体demo可以点此链接跳转)
示例:
对应log:
6.4 文件下载
下面根据demo演示HTTP文件下载的功能,示例代码如下(具体demo可以点此链接跳转)
示例:
对应log:
6.5 处理JSON数据
处理json数据主要有两个函数,json.encode(t)和json.decode(str),参考示例代码:
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E/tree/master/demo/json
6.6 压缩和解压
这个例程用和风天气的api做演示,请求到的数据配合miniz库进行解压,示例代码如下(具体demo可以点此链接跳转)
示例:
对应log:
也可以参考例程:
https://gitee.com/openLuat/LuatOS-Air780E/tree/master/demo/miniz
7、总结
本文档主要介绍4G通信中http网络协议的应用。讲解了HTTP基本原理,GET和POST请求,以及文件上传下载、HTTPS加密、JSON数据处理和数据压缩等高级功能,直接烧录例程即可测试,旨在实现高效、安全的数据传输。
8、常见问题
8.1 HTTP支持多连接吗
目前HTTP仅支持单连接,不支持多连接。
8.2 重试多次PDP,HTTP应用一直连接失败
如果重试多次PDP激活,PDP一直激活失败,或者HTTP一直请求应答失败,则尝试使用如下手段恢复:
1、使用RESET引脚复位模块
2、极端情况下,直接给模块断电,再上电,POWERKEY引脚拉低开机
8.3 为什么我只发了10字节消息,100次却消耗了那么多流量?
因为还有HTTP自带的请求头。如何统计流量
8.4 为什么频繁请求会失败?
支持的http连接总数有限数量为tcp连接数量8个,建议一个http连接返回请求结果之后,再去请求下一个连接;不要使用循环定时器方式不断的发起新的http请求。
8.5 专网卡访问白名单
用定向Ip的物联网卡,需要把域名或IP加入白名单才能使用。如果不加入白名单会出现无法访问服务器的情况.
审核编辑 黄宇